Farmakognozi: Doğal kaynakları olası bir ilaç ham maddesi olarak inceleyen bilim dalı

Amerikan Farmakognozi Derneği, farmakognoziyi "doğal kaynaklı ilaçların, etkin maddelerin veya potansiyel ilaçların ya da potansiyel etkin maddelerin fiziksel, kimyasal, biyokimyasal ve biyolojik özelliklerinin incelenmesi ve bunun yanı sıra doğal kaynaklardan yeni ilaçların araştırılması" olarak tanımlar.

"Farmakognozi" kelimesi iki Yunanca kelimeden türemiştir: φάρμακον pharmakon (ilaç) ve γνῶσις gnosis (bilgi) ya da Latince fiil cognosco (con 'ile' ve gnōscō 'bilmek'; Yunanca fiil γι(γ)νώσκω, gi(g)nόsko'dan köken alır, 'biliyorum, algılıyorum' anlamında), 'kavramsallaştırmak' veya 'tanımak' anlamına gelir.

"Farmakognozi" terimi ilk kez 1811'de Avusturyalı hekim Schmidt ve 1815'te Crr. Anotheus Seydler tarafından Analecta Pharmacognostica adlı çalışmasında kullanılmıştır.

Esasında 19. yüzyılda ve 20. yüzyılın başında "farmakognozi", ilaçlarla ham veya işlem görmemiş haliyle ilgilenen tıp veya emtia bilimleri dalını (Almanca'da Warenkunde) tanımlamak için kullanıldı. Ham ilaçlar, tıp için kullanılan bitki, hayvan veya mineral kökenli kurutulmuş, hazırlanmamış maddelerdir. Bu materyallerin pharmakognosie adı altında incelenmesi ilk olarak Avrupa'nın Almanca konuşulan bölgelerinde geliştirildi, diğer dil alanlarında ise Galen ve Dioscorides'in eserlerinden alınan eski terim materia medica sıklıkla kullanıldı. Almancada drogenkunde ("ham ilaç bilimi") terimi de eşanlamlı olarak kullanılmaktadır.

20. yüzyılın başlarında bu başlık esas olarak botanik tarafında gelişerek özellikle ilaçların hem bütün haliyle hem de toz halinde tanımı ve tanımlanmasıyla ilgilenmiştir. Çeşitli farmakognozi dalları, özellikle farmakope tanımlama ve kalite kontrol amaçları için hala temel öneme sahiptir, ancak diğer alanlardaki hızlı gelişme konuyu muazzam bir şekilde genişletmiştir. 21. yüzyılın gelişi, farmakognozide bir rönesans getirdi ve geleneksel botanik yaklaşımı moleküler ve metabolik seviyeye kadar genişletildi.

Daha önce bahsedilen tanıma ek olarak, Amerikan Farmakognozi Derneği ayrıca farmakognoziyi "tıbbi, ekolojik, tatlandırıcı veya diğer fonksiyonel özellikleri için yararlı olan doğal ürün molekülleri (tipik olarak ikincil metabolitler) çalışması" olarak tanımlar. Botanik, etnobotanik, deniz biyolojisi, mikrobiyoloji, bitkisel tıp, kimya, biyoteknoloji, fitokimya, farmakoloji, eczacılık, klinik eczacılık ve eczacılık uygulamaları dahil olmak üzere geniş bir biyolojik konu yelpazesine dayanan diğer tanımlar daha kapsayıcıdır.

• Tıbbi etnobotanik: Bitkilerin tıbbi amaçlar için geleneksel kullanımını inceler.
• Etnofarmakoloji: Geleneksel tıbbi maddelerin farmakolojik niteliklerini inceler.
• Fitoterapi: Bitki ekstrelerinin tıbbi kullanımını inceler.
• Fitokimya: Bitkisel kaynaklardan elde edilen yeni ilaç adaylarının tanımlanması dahil olmak üzere bitkilerden elde edilen kimyasal maddeleri inceler.
• Zoofarmakognozi: Hayvanların hasta olduklarında bitki, toprak ve böcekler ile kendi kendilerini tedavi etme sürecini inceler.
• Deniz (marin) farmakognozisi: Denizdeki organizmalardan türeyen kimyasalları inceler.

 

Tüm bitkiler, normal metabolik faaliyetlerinin bir parçası olarak kimyasal bileşikler üretir. Bu fitokimyasallar ikiye ayrılır:

Primer metabolitler: Tüm bitkilerde bulunan şekerler, yağlar vb.

İkincil metabolitler: Daha küçük bir bitki yelpazesinde bulunan ve daha spesifik bir işleve hizmet eden bileşiklerdir Örneğin bazı ikincil metabolitler bitkilerin avlanmalarını önlemek için kullandığı toksinlerdir ve diğerleri de tozlaşma için böcekleri çekmek için kullanılan feromonlardır. Bu metabolitler insanlarda terapötik etkilere sahip olabilir ve ilaç üretimi için saflaştırılabilir. Bunlara örnek olarak yıldız çiçeği köklerinden inülin, kınakına bitkisinden kinin, esrar çiçeklerinden THC ve CBD, haşhaş bitkisinden morfin ve kodein, yüksükotundan digoksin verilebilir.

Bitkiler çeşitli fitokimyasallar sentezler, ancak çoğu aşağıdakilerin türevleridir:

• Alkaloidler, bir nitrojen halkası içeren bir kimyasal bileşikler sınıfıdır. Alkaloidler, bakteriler, mantarlar, bitkiler ve hayvanlar dahil olmak üzere çok çeşitli organizmalar tarafından üretilir ve ikincil metabolit olarak kabul edilen doğal ürünlerdir. Pek çok alkaloid, asit-baz ekstraksiyonu ile ham özlerden saflaştırılabilir. Çoğu alkaloid diğer organizmalar için toksiktir.
• Polifenoller (fenolikler), fenol halkaları içeren bileşiklerdir. Üzümlere mor rengini veren antosiyaninler, izoflavonlar, soyadaki fitoöstrojenler ve çaya astrenjan özelliğini veren tanenler fenolik bileşiklere örnek olarak verilebilir.
• Glikozitler, bir şeker (oz) molekülünün genellikle küçük bir organik molekül olan glusit olmayan bir madde (aglikon) ile birleşmesi ile oluşur. Glikozitler, canlı organizmalarda önemli rol oynar. Birçok bitki, kimyasalları inaktif glikozitler şeklinde depolar. Bunlar, şeker kısmının kırılmasına neden olan ve kimyasalın kullanıma hazır olmasını sağlayan enzim hidrolizi ile aktive edilebilir.
• Terpenler, çeşitli bitkiler, özellikle iğne yapraklılar tarafından üretilen, genellikle güçlü kokulu olan ve bu nedenle koruyucu bir işlevi olan büyük ve çeşitli organik bileşikler sınıfıdır. Reçinenin ve reçineden üretilen terebentinin ana bileşenleridir. Terpenler, karbon iskeletinin oksidasyonu veya yeniden düzenlenmesi gibi kimyasal olarak modifiye edildiğinde, ortaya çıkan bileşikler genellikle terpenoidler olarak anılır. Terpenler ve terpenoidler, birçok bitki ve çiçeğin uçucu yağlarının temel bileşenleridir. Uçucu yağlar; gıda için doğal aroma katkıları olarak, parfümeride koku olarak ve aromaterapi gibi geleneksel ve alternatif tıp yöntemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Doğal terpenlerin ve terpenoidlerin sentetik varyasyonları ve türevleri, parfümeride kullanılan aromaların çeşitliliğini ve gıda katkı maddelerinde kullanılan aromaları da büyük ölçüde genişletir. Gül ve lavanta kokusu, monoterpenlerden kaynaklanmaktadır. Karotenoidler, kabak, mısır ve domateslerin kırmızı, sarı ve portakallarını üretir.

Doğal ürünlerin kimyası

 

Saf bir kimyasal ajanı doğal kaynaktan izole etmek için uygulanan genel protokol biyolojik aktivite ile yönlendirilen fraksiyonlama (BAYF)'dır, yani ekstrakte edilen (özütlenen) bileşenlerin fizikokimyasal özelliklerindeki farklılıklara göre adım adım ayrılması ve biyolojik aktivitenin değerlendirilmesi, bunları takiben seperasyon (ayırma) ve analiz aşamalarıdır. Genellikle bu tür bir çalışma, bilinen bir ham ilaç formülasyonunun belirli bir in vitro deneyde "aktif" olarak kabul edilmesinden sonra başlatılır. Eldeki çalışmanın nihai amacı gözlemlenen in vitro aktiviteden yüzlerce bileşik arasında hangilerinin sorumlu olduğunu belirlemekse şu adımlar izlenir:

1. Ham ekstrenin fraksiyonize edilmesi (parçalara ayrılması) örn: çözücü partisyonu veya kromatografi yöntemleriyle
2. Bu şekilde oluşturulan fraksiyonları in vitro deneylerle test edilmesi
3. Saf ve etkin bileşikler elde edilene kadar 1. ve 2. adımların tekrarlanması
4. Aktif bileşik(ler)in yapısını / yapılarının spektroskopik yöntemlerle belirlenmesi

Bitkisel Tıp

Asya ve Afrika'daki bazı ülkelerde, nüfusun %80'i temel sağlık hizmetleri için bitkisel ilaçlar da dahil olmak üzere geleneksel tıbba güveniyor. Yerli Amerikan kültürleri, Avrupa kolonizasyonundan önce geleneksel tıbba güvenmiştir, mesela törenlerde tütün içimi, potlaç törenleri ve herbalizm bunlara örnek olarak verilebilir. Geleneksel tıbbi uygulamaların bilgisi, özellikle Amazon'da yok olmaktadır.

Anadolu halkının yabani bitkileri tıbbi amaçla kullanması çok eski devirlere kadar uzanmaktadır. Hitit dönemi tabletlerinde bulunan bazı reçete formüllerinde kayıtlı bitki adları bunun bir kanıtıdır. Bu dönemlerde yabani bitkilerden yararlanıldığı gibi, bazı önemli tıbbi bitkiler drog elde etmek için yetiştirilmekteydi. Ayrıca Hititler ve sonrasında Bizans döneminde Anadolu’dan elde edilen bazı drogların dış ülkelere satıldığı da bilinmektedir. Selçuklular döneminde Anadolu’da kullanılan bitkisel droglar hakkında en ayrıntılı bilgiler İbn Baytar’ın Kitab el-Cami'fi el-Adviyye el-Müfredah isimli eserinde bulunmaktadır. Osmanlı İmparatorluğu döneminde Anadolu’daki tıbbi bitki kullanımıyla ilgili bilgileri özellikle İbn Batuta ve Evliya Çelebi’nin eserlerinde bulunmaktadır. Türkiye'de kullanılan droglar üzerindeki ilk bilimsel araştırmalar 19. yüzyılın sonlarında başlamıştır. Bu konu ile daha çok eczacılar ilgilenmiştir. Yerli droglar üzerinde araştırmalar yaparak, sonuçlarını yayınlayanların başında Giorgio Della Suda (Faik Paşa) ve Pierre Apery gelmektedir. Anadolu’yu her yönüyle konu alan çalışmalar ancak Cumhuriyet döneminde güncellik kazanarak öne çıkmış ve bu nedenle de doğa ile insan ilişkileri konuları üzerinde araştırmalar ve yayınlar başlamıştır. İstanbul Üniversitesi Farmasötik Botanik ve Genetik Kürsüsü Başkanı Alfred Heilbronn, Türkiye’de tıbbi bitkiler alanında bugünkü anlamda, farmakognozik araştırmaları başlatmıştır. Türkiye'nin önemli farmakognozistleri arasında Turhan Baytop ve Mekin Tanker gösterilebilir.

• Fitoterapi